(57)【要約】【課題】もらい火による火災のときに高圧燃料ガスタンクの容器安全弁から放出された燃料ガスを拡散させることのできる高圧燃料ガスタンク固定システムを提供する。【解決手段】タンクフレーム固定部５５とフロアメンバ固定部６６とを連結し、これら固定部の間を可溶性材料で形成された可溶性カラー５６を介して締結ボルト８で固定する。もらい火などにより自車の温度が上昇したときには可溶性カラー５６が溶損してタンクフレーム５が下方に落下し、車両フロアと高圧燃料ガスタンク３、４との間の空間を確保して容器安全弁から放出された燃料ガスを拡散させることができる。【選択図】      図２
2006137233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧燃料ガスタンクを車両に固定する高圧燃料ガスタンク固定システムにおいて、
高圧燃料ガスタンクの車体への固定部近傍に可溶性部材を用いたことを特徴とする高圧燃料ガスタンク固定システム。
【請求項２】
前記車体への固定部は、タンクフレームであることを特徴とする請求項１に記載の高圧燃料ガスタンク固定システム。
【請求項３】
前記タンクフレームには、前記高圧燃料ガスタンクと車両の動力発生装置に燃料を供給する燃料系補機とを固定することを特徴とする請求項２に記載の高圧燃料ガスタンク固定システム。
【請求項４】
前記車体への固定部を複数設け、これら複数の固定部のうちの一部の固定部近傍に可溶性部材を用い、残りの固定部は前記可溶性部材が溶損したときに前記高圧燃料ガスタンクが下方に落下できるように回転可能に固定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の高圧燃料ガスタンク固定システム。
【請求項５】
前記高圧燃料ガスタンクを固定バンドによって前記車体に固定し、前記固定バンドの前記車体への固定部近傍に可溶性部材を用いることを特徴とする請求項１に記載の高圧燃料ガスタンク固定システム。
【請求項６】
前記高圧燃料ガスタンクの容器安全弁から燃料ガスを放出するベント管の大気開放部を、前記可溶性部材近傍に延長したことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の高圧燃料ガスタンク固定システム。
【請求項７】
前記ベント管の大気開放部と前記可溶性部材との間に可溶性の遮蔽部材を設置したことを特徴とする請求項６に記載の高圧燃料ガスタンク固定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧燃料ガスタンクを車両に固定するための高圧燃料ガスタンク固定システムに関し、特にもらい火による火災のときに高圧燃料ガスタンクと車両フロアとの間の空間を増大させる高圧燃料ガスタンク固定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮天然ガスタンクを備える天然ガス車両や水素貯蔵タンクを備える燃料電池車における高圧燃料ガスタンクの車体取り付け構造の従来例として、例えば特開２００３−７２３９８号公報（特許文献１）が開示されている。
【０００３】
この従来例では、高圧燃料ガスタンクをタンクフレームに固定バンドによって固定し、このタンクフレームにリアサスペンションを取り付けて一体としたものを、車両リアフロア下に固定することで燃料タンク容量を大きく確保できる構成としている。
【特許文献１】特開２００３−７２３９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１に開示された従来例では、高圧燃料ガスタンク近傍の地上高を確保するとともに、荷室及び客室のためのフロア高さを確保する必要もあり、さらに高圧燃料ガスタンクの容量も確保しなければならないので、車両フロア下と高圧燃料ガスタンクとの間の相対的な隙間を確保することが困難であった。これにより、万が一当該車両の保管している場所の火災や衝突による他車両の火災によって、当該車両以外からの液体燃料が当該車両下に流れ込み、その流れ込んだ液体燃料に着火して当該車両の温度を上昇させ、容器安全弁の作動により高圧燃料ガスが放出された場合には、車両フロア下と高圧燃料ガスタンクとの間の相対的な隙間に、放出された高圧燃料ガスが入り込んでしまい、拡散させることが困難になってしまうという課題があった。
【０００５】
とくに、車両フロア下と燃料タンクの間には、配管や配線などの細かな部品が複雑に入り組んで設置されているので、一度この隙間に燃料ガスが入り込んでしまうと排出されずに滞留してしまうことになる。また、容器安全弁が作動してガスを噴出する場合には直接車外に向かって放出するのではなく、一旦燃料ガスをタンクフレーム等に当てて拡散させてから放出するようになっているので、車両フロアと燃料タンクとの間に燃料ガスが入り込んでしまう可能性は高かった。
【０００６】
このように、車両フロア下と高圧燃料ガスタンクとの間の相対的な隙間を確保することは必要であるものの、解決することは困難な課題となっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明の高圧燃料ガスタンク固定システムは、高圧燃料ガスタンクを車両に固定する高圧燃料ガスタンク固定システムにおいて、高圧燃料ガスタンクの車体への固定部近傍に可溶性部材を用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る高圧燃料ガスタンク固定システムでは、高圧燃料ガスタンクの車体への固定部近傍に可溶性部材を用いたので、他車両からのもらい火などにより車両下面から加熱された場合には、可溶性部材が溶損して高圧燃料ガスタンクが下方に落下し、車両フロア下面と高圧燃料ガスタンクとの間の相対的な距離を増大させることができる。これにより、高圧燃料ガスタンクが加熱されたことによって容器安全弁が作動して燃料ガスが放出された場合でも、放出された燃料ガスを容易に拡散させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係わる高圧燃料ガス固定システムを実施するための最良の形態について説明する。
【実施例１】
【００１０】
以下、本発明の実施例１を図面に基づいて説明する。図１は本実施例に係る高圧燃料ガスタンク固定システムを搭載した車両の側面図である。本実施例では水素貯蔵タンクを備えた燃料電池車を例にして説明するが、この他にも圧縮天然ガスタンクを備えた天然ガス車両などの低公害車両であってもよい。
【００１１】
図１に示すように、車両１のリアシート２の下に高圧燃料ガスタンク（水素貯蔵タンク）３、４が搭載され、その前方のフロア下には図示していないが燃料電池システムが搭載されている。高圧燃料ガスタンク３、４はタンクフレーム５を介して車体のフロアメンバ６とサイドシル７に固定されている。
【００１２】
次に、図２に基づいて本実施例の高圧燃料ガスタンク固定システムの各部を説明する。図２は本実施例に係る高圧燃料ガスタンク固定システムの分解斜視図である。図２に示すように、タンクフレーム５は２本の支持フレーム５１、５２を２本のクロスメンバ５３、５４で連結して一体の支持フレームを構成し、この支持フレームの各四隅には、フロアメンバ６にタンクフレーム５を固定するためのタンクフレーム固定部５５が設けられている。
【００１３】
そして、高圧燃料ガスタンク３、４はタンクフレーム５上に平行に配置され、弾性体の固定バンド３１、３２、４１、４２によってタンクフレーム５にそれぞれ固定されている。
【００１４】
また、高圧燃料ガスタンク３、４の口金部分３３、４３にはノーマル・クローズド・ソレノイドバルブの容器安全弁が装着されており、このノーマル・クローズド・ソレノイドバルブは通電されていない状態では閉塞されており、通電されると開放される。この容器安全弁は高圧燃料ガスタンク３、４の温度が所定の設定温度以上に上昇した場合に開放されて、高圧燃料ガスタンク３、４に充填されている燃料ガスを放出するようになっている。
【００１５】
フロアメンバ６は、車両後方へと延びて形成された左右のリアフレーム６１、６２と、左右のリアフレーム６１、６２の間を連結する前クロスメンバ６３、中央クロスメンバ６４、後クロスメンバ６５とから構成され、リアフレーム６１、６２にはタンクフレーム５をフロアメンバ６に固定するためのフロアメンバ固定部６６が設けられている。
【００１６】
そして、タンクフレーム５とフロアメンバ６とをタンクフレーム固定部５５、６６で連結すると、支持フレーム５１と左リアフレーム６１の間には開口部が形成され、この開口部に高圧燃料ガスタンク３、４の口金部分３３、４３が配置されるとともに、高圧燃料ガスタンク３、４に接続される配管や、車両の動力発生装置に燃料を供給するバルブなどの燃料系補機（図示しない）が配置される。
【００１７】
特に、燃料系補機はタンクフレーム５に設置することにより、車両の走行に伴う振動によって発生する高圧燃料ガスタンクと燃料系補機との相対変位や回転を抑制することができる。さらに、高圧燃料ガスタンクと燃料系補機との間及び燃料系補機間を接続する配管へのねじりや曲げに対応するための配管固定構造を簡素化できるため、軽量化することもできる。
【００１８】
次に、タンクフレーム５とフロアメンバ６とを連結するタンクフレーム固定部５５、６６の詳細を説明する。図３はタンクフレーム固定部５５、６６の詳細を説明するための拡大断面図である。図３に示すように、タンクフレーム５のタンクフレーム固定部５５には円筒状の貫通孔が形成され、ここに可溶性材料で形成された可溶性カラー５６が装填されている。この可溶性カラー５６は中空円筒状をしており、締結ボルト８を貫通させてフロアメンバ固定部６６に固定することにより、タンクフレーム５とフロアメンバ６を連結している。ここで、可溶性カラー５６は所定の温度（例えば、１５０℃）になると溶損する樹脂材料によって形成されているので、他車両からのもらい火などによる火災で自車の温度が上昇すると、可溶性カラー５６は溶損し、可溶性カラー５６の装填されていた貫通孔を締結ボルト８が通過してタンクフレーム５が下方へ落下する。
【００１９】
図４は、衝突による他車両の火災や自車を保管している場所の火災などによって、高圧燃料ガスタンクが車両下側の火に煽られている様子を模式的に示した図である。
【００２０】
このような状況において、フロアメンバ６とタンクフレーム５を連結する４ヶ所のタンクフレーム固定部５５、６６のすべてを可溶性カラー５６を介して連結すると、図５に示すように高圧燃料ガスタンク３、４は、火災による温度上昇によって可溶性カラー５６が溶損してタンクフレーム５と一体となって下方に落下する。
【００２１】
さらに、この後、容器安全弁が火災による温度上昇によって作動し、燃料ガスの放出を開始する。このとき、容器安全弁から燃料ガスを放出する場合には、高圧の燃料ガスを直接車外に向けて放出するのではなく、一旦車体やフレーム等に当てて拡散させてから放出することになっている。そこで、車体側であるフロアメンバ６方向に燃料ガスを放出することになるが、フロアメンバ６の下面と高圧燃料ガスタンク３、４との間には、配管や配線などの細かな部品が複雑に入り組んで設置されているので、一度この隙間に燃料ガスが入り込んでしまうと排出されずに滞留してしまうことになる。
【００２２】
しかし、本実施例では、タンクフレーム５が下方に落下して高圧燃料ガスタンク３、４とフロアメンバ６との間に広い空間を作って拡散させることにより、車両フロアと高圧燃料ガスタンクとの間に設置されている配管や配線などの細かな部品の隙間に燃料ガスが入り込むことを防止している。特に、燃料ガスの噴出口と複雑に入り組んだ配線などとの間の距離が大きくなるほど、燃料ガスの濃度は薄くなり、燃料ガスが配線などの間に入り込む可能性は極めて低くなる。
【００２３】
このように、本実施例の高圧燃料ガスタンク固定システムでは、タンクフレーム固定部５５、６６の近傍に可溶性部材を用いたので、他車両からのもらい火などにより自車の温度が上昇した場合でも、可溶性部材が溶損して高圧燃料ガスタンク３、４を下方に落下させ、車両フロア下面と高圧燃料ガスタンク３、４との間の相対的な距離を増大させることができる。これにより、容器安全弁が作動して燃料ガスが放出された場合でも、放出された燃料ガスを容易に拡散させて配線などの細かな部品の隙間に燃料ガスが入り込むことを防止することができる（請求項１、２の効果）。
【００２４】
また、本実施例の高圧燃料ガスタンク固定システムでは、タンクフレーム５に高圧燃料ガスタンク３、４と動力発生装置に燃料を供給する燃料系補機とを固定するので、車両の走行に伴う振動によって発生する高圧燃料ガスタンク３、４と燃料系補機との相対変位や回転を抑制することができ、さらに高圧燃料ガスタンク３、４と燃料系補機との間及び燃料系補機間を接続する配管へのねじりや曲げに対応するための配管固定構造を簡素化できるので、軽量化することが可能になる（請求項３の効果）。
【実施例２】
【００２５】
次に、本発明の実施例２を図６に基づいて説明する。図６は、本実施例の高圧燃料ガスタンク固定システムの作用を説明するための図である。図６に示すように、本実施例の高圧燃料ガスタンク固定システムでは、車両前方側の固定部８１を回転可能に固定し、車両後方側の固定部８２を実施例１で説明した可溶性カラー５６を用いて固定している。ただし、その他の構成については、実施例１と同様なので詳しい説明は省略する。
【００２６】
このような構成にしたことにより、他車両からのもらい火などにより自車の温度が上昇すると、図６に示すように車両後方側の固定部８２は可溶性カラー５６が溶損して外れ、車両前方側の固定部８１は回転する。そして、フロアメンバ６と高圧燃料ガスタンク３、４との間には、容器安全弁の作動により放出された燃料ガスを拡散させるのに十分な空間が確保される。
【００２７】
このように、本実施例の高圧燃料ガスタンク固定システムでは、複数の固定部のうちの一部の固定部８２近傍に可溶性部材を用い、残りの固定部８１には可溶性部材が溶損したときに高圧燃料ガスタンク３、４が下方に落下できるように回転可能に固定したので、もらい火などによる車両火災の場合に、車両フロア下面と高圧燃料ガスタンク３、４との間の空間を実施例１と同様に増大させて確保することができる。
【００２８】
さらに、車両を製作する上で車両前方側の固定部８１を先に連結することにより、組み付け作業時に左右方向の位置決めがなされた状態でタンクフレーム５を車両フロアへ近づけることができ、これによって作業性を向上させることができる（請求項４の効果）。
【実施例３】
【００２９】
次に、本発明の実施例３を図７に基づいて説明する。図７は、本実施例の高圧燃料ガスタンク固定システムの作用を説明するための図である。図７に示すように、本実施例の高圧燃料ガスタンク固定システムでは、高圧燃料ガスタンク３、４をフロアメンバ６に直接、固定バンド８５、８６で固定している。そして、フロアメンバ６と固定バンド８５、８６とを連結する連結部８７には図３で示したように可溶性カラーを介して締結ボルトで締結するように構成している。
【００３０】
したがって、他車からのもらい火などによる車両火災時には、可溶性カラーが溶損して連結部８７が外れ、図７に示すように高圧燃料ガスタンク３、４が落下して車両フロアと高圧燃料ガスタンク３、４との間の空間が増大し、この空間に容器安全弁からの燃料ガスを放出するので、車両フロアと高圧燃料ガスタンク３、４との間に設置されている配管や配線などの細かな部品の隙間に燃料ガスが入り込むことなく、拡散させることができる。
【００３１】
このように、本実施例の高圧燃料ガスタンク固定システムでは、高圧燃料ガスタンク３、４を固定バンド８５、８６によって車体に固定し、固定バンド８５、８６の車体への固定部近傍に可溶性部材を用いたので、高圧燃料ガスタンクをタンクフレームを介さずに直接、車体に固定する車両においても、他車両からのもらい火などにより自車の温度が上昇した場合に、可溶性部材が溶損して高圧燃料ガスタンク３、４を下方に落下させ、車両フロア下面と高圧燃料ガスタンクとの間の相対的な距離を増大させることができる。これにより、容器安全弁が作動して燃料ガスが放出されると、放出された燃料ガスを容易に拡散させて配線などの細かな部品の隙間に燃料ガスが入り込むことを防止することができる（請求項５の効果）。
【実施例４】
【００３２】
次に、本発明の実施例４を図８と図９に基づいて説明する。図８は、本実施例の高圧燃料ガスタンク固定システムの構成を説明するための拡大斜視図である。図８に示すように、本実施例の高圧燃料ガスタンク固定システムでは、高圧燃料ガスタンク３の容器安全弁から燃料ガスを放出するベント管９１の先端にある大気開放部を、タンクフレーム固定部９２に設けられた可溶性カラー９３近傍にまで延長し、ベント管９１から放出された燃料ガスを可溶性カラー９３に噴きかけるように構成している。
【００３３】
これによって、例えば立体駐車場などにおいて自車の上方向からの他車のもらい火により、自車の客室上側から加熱されてタンクフレーム固定部９２の周囲に火炎が無い状況においても、容器安全弁から放出された燃料ガスに自然着火した火炎が可溶性カラー９３に噴きかかって熱するので、可溶性カラー９３が溶損してタンクフレーム５を下方に落下させることができる。
【００３４】
したがって、車両フロア下面と高圧燃料ガスタンク３、４との間の相対的な距離を増大させることができ、容器安全弁が作動して放出された燃料ガスを容易に拡散させ、配線などの細かな部品の隙間に燃料ガスが入り込むことを防止している。
【００３５】
また、上述したベント管９１と可溶性カラー９３との間に遮蔽板を設置してもよい。図９は、遮蔽板の設置例を示す拡大斜視図である。図９に示すように、可溶性カラー９３とベント管９１との間に可溶性の遮蔽板９４を設置する。この遮蔽板９４は、可溶性カラー９３と同様に所定の温度（例えば、１５０℃）になると溶損する樹脂材料によって形成されている。
【００３６】
このような遮蔽板９４を設けたことによって、ベント管９１から放出された燃料ガスが着火していない場合に、可溶性カラー９３が噴きかけられた燃料ガスによって冷却され、タンクフレーム５の落下が阻害されることがないようにしている。そして、放出された燃料ガスが着火している場合には、遮蔽板９４に燃料ガスが当たることにより、燃料ガスが車両周囲に拡散するとともに遮蔽板９４が溶け、その後に可溶性カラー９３が溶損して高圧燃料ガスタンク３、４がタンクフレーム５とともに落下し、車両フロアと高圧燃料ガスタンクとの間の空間が増大し、この空間に容器安全弁からの燃料ガスを放出して拡散させる。なお、放出された燃料ガスに着火した火炎は、周囲の酸素濃度が急激に低下することにより鎮火する。
【００３７】
このように、本実施例の高圧燃料ガスタンク固定システムでは、高圧燃料ガスタンク３、４の容器安全弁から燃料ガスを放出するためのベント管９１の大気開放部を可溶性部材近傍に延長したので、自車の上方向からのもらい火により自車が加熱され、タンクフレーム固定部９２の周囲に火炎が無い状況において、容器安全弁から放出された燃料ガスに自然着火した火炎が可溶性カラー９３に噴きかかって熱するので、可溶性カラー９３が溶損してタンクフレーム５を下方に落下させることができる（請求項６の効果）。
【００３８】
また、本実施例の高圧燃料ガスタンク固定システムでは、ベント管９１の大気開放部と可溶性部材との間に可溶性の遮蔽板９４を設置したので、ベント管９１から放出された燃料ガスが着火していない場合には可溶性カラー９３が冷却されてタンクフレーム５の落下が阻害されることがないようにし、放出された燃料ガスが着火している場合には遮蔽板９４に燃料ガスが当たることにより、燃料ガスが車両周囲に拡散するとともに遮蔽板９４が溶け、その後に可溶性カラー９３が溶損して高圧燃料ガスタンク３、４をタンクフレーム５とともに落下させることができる（請求項７の効果）。
【００３９】
以上、本発明の高圧燃料ガスタンク固定システムについて、図示した実施例に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
高圧燃料ガスタンクを車両に固定するための高圧燃料ガスタンク固定システムに関し、特にもらい火による火災のときに高圧燃料ガスタンクと車両フロアとの間の空間を増大させて容器安全弁から放出された燃料ガスを拡散させるための技術として極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施例１に係る高圧燃料ガスタンク固定システムを搭載した車両の側面図である。
【図２】本発明の実施例１に係る高圧燃料ガスタンク固定システムの構成を説明するための分解斜視図である。
【図３】フロアメンバとタンクフレームとを連結する固定部の詳細を説明するための拡大断面図である。
【図４】他車両からのもらい火による火災などによって、高圧燃料ガスタンクが車両下側の火に煽られている様子を模式的に示した図である。
【図５】本発明の実施例１に係る高圧燃料ガスタンク固定システムの作用を説明するための図である。
【図６】本発明の実施例２に係る高圧燃料ガスタンク固定システムの作用を説明するための図である。
【図７】本発明の実施例３に係る高圧燃料ガスタンク固定システムの作用を説明するための図である。
【図８】本発明の実施例４に係る高圧燃料ガスタンク固定システムの構成を示す分解斜視図である。
【図９】遮蔽板の設置例を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  車両
２  リアシート
３、４  高圧燃料ガスタンク
５  タンクフレーム
６  フロアメンバ
７  サイドシル
８  締結ボルト
３１、３２、４１、４２、８５、８６  固定バンド
３３、４３  口金部分
５１、５２  支持フレーム
５３、５４  クロスメンバ
５５、９２  タンクフレーム固定部
５６、９３  可溶性カラー
６１、６２  リアフレーム
６３  前クロスメンバ
６４  中央クロスメンバ
６５  後クロスメンバ
６６  フロアメンバ固定部
８１、８２  固定部
８７  連結部
９１  ベント管
９４  遮蔽板
【図１】
2006137233.tif 000003
【図２】
2006137233.tif 000004
【図３】
2006137233.tif 000005
【図４】
2006137233.tif 000006
【図５】
2006137233.tif 000007
【図６】
2006137233.tif 000008
【図７】
2006137233.tif 000009
【図８】
2006137233.tif 000010
【図９】
2006137233.tif 000011